甲醇水蒸氣重整制氫（SRM）系統(tǒng)簡單，產(chǎn)物中H2含量高、CO含量低（CO會損壞燃料電池的交換膜），是電動汽車氫氧燃料電池理想的氫源。反應(yīng)如下：
反應(yīng)I（主）：CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）△H1=+49kJ/mol
反應(yīng)II（副）：H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）△H2=+41kJ/mol
溫度高于300℃則會同時發(fā)生反應(yīng)III：CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g）△H3
（1）計算反應(yīng)III的△H3=+90KJ/mol+90KJ/mol。
（2）反應(yīng)I能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是 反應(yīng)I 為熵增加的反應(yīng)反應(yīng)I 為熵增加的反應(yīng)，升溫有利于提高CH3OH 轉(zhuǎn)化率，但也存在一個明顯的缺點是 CO含量升高，破壞燃料電池的交換膜CO含量升高，破壞燃料電池的交換膜。
（3）圖為某催化劑條件下CH3OH轉(zhuǎn)化率、CO生成率與溫度的變化關(guān)系。
①隨著溫度的升高，CO的實際反應(yīng)生成率沒有不斷接近平衡狀態(tài)生成率的原因是 cc（填標(biāo)號）。
A．反應(yīng)II逆向移動 B．部分CO轉(zhuǎn)化為CH3OH
C．催化劑對反應(yīng)II的選擇性低 D．催化劑對反應(yīng)III的選擇性低
②隨著溫度的升高，CH3OH 實際反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化率的原因是 升溫反應(yīng)速率加快升溫反應(yīng)速率加快。
③寫出一條能提高CH3OH 轉(zhuǎn)化率而降低CO生成率的措施 其它條件不變，提高n（水）/n（甲醇）的比例（或其它條件不變，選擇更合適的催化劑）其它條件不變，提高n（水）/n（甲醇）的比例（或其它條件不變，選擇更合適的催化劑）。
（4）250℃，一定壓強和催化劑條件下，1.00molCH3OH 和1.32molH2O充分反應(yīng)（已知此條件下可忽略反應(yīng)Ⅲ），平衡時測得H2為2.70mol,CO有0.030mol,試求反應(yīng)I中CH3OH的轉(zhuǎn)化率 91%91%，反應(yīng)II的平衡常數(shù) 5.6×10-35.6×10-3（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
【答案】+90KJ/mol；反應(yīng)I 為熵增加的反應(yīng)；CO含量升高，破壞燃料電池的交換膜；c；升溫反應(yīng)速率加快；其它條件不變，提高n（水）/n（甲醇）的比例（或其它條件不變，選擇更合適的催化劑）；91%；5.6×10-3
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：75引用：8難度：0.6
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1．在催化劑作用下，可逆反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）在溫度為323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示（已知：反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。下列說法錯誤的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：40引用：1難度：0.5 -
2．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol
SiHCl3（g）+HCl（g）═SiCl4（g）+H2（g）△H=-31kJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）鋁鋰形成化合物L(fēng)iAlH4既是金屬儲氫材料又是有機合成中的常用試劑，遇水能得到無色溶液并劇烈分解釋放出H2，請寫出其水解反應(yīng)化學(xué)方程式。LiAlH4在化學(xué)反應(yīng)中通常作（填“氧化”或“還原”）劑。工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為，該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”“吸熱”）。
②323.15K時，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的最佳措施是。
（4）比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb （填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2_SiHCl3，
v逆=k2x2_SiH2Cl2xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。
（5）硅元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物是H2SiO3，室溫下，0.1mol/L的硅酸鈉溶液和0.1mol/L的碳酸鈉溶液，堿性更強的是，其原因是。
已知：H2SiO3：Ka1=2.0×10-10、Ka2=1.0×10-12，H2CO3：Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：61引用：2難度：0.2 -
3．甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域，三氯氫硅（SiHCl3）是制備甲硅烷的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：
（1）工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)SiHCl3時伴隨發(fā)生的反應(yīng)有：
①Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（ g）+2H2（g）△H=-24lkJ/mol
②SiHCl3 （g）+HCl（g）═SiCl4 （g）+H2（g）△H=-3lkJ/mol
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)SiHCl3的熱化學(xué)方程式是。
（2）工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰（LiAlH4）制甲硅烷，反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（3）三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)2SiHCl3（g）?SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟，此反應(yīng)采用一定量的PA100催化劑，在不同反應(yīng)溫度下測得SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關(guān)系如圖所示。
①353.15K時，平衡轉(zhuǎn)化率為。該反應(yīng)是反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。②323.15K時，要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間，可采取的措施有。（答一種即可）
③比較a、b處反應(yīng)速率的大?。簐avb（填“＞”“＜”或“=”）。已知反應(yīng)速率v正=k1x2SiHCl3 v逆=k2xSiH2Cl2 xSiCl4，k1、k2分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則在353.15K時=k1k2（保留3位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/26 8:0:1組卷：19引用：1難度：0.5
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